电子探针测年方法应用于粤北长江岩体的铀矿物年龄研究

晶质铀矿被认为是花岗岩型铀矿成矿的主要矿源提供者,在评价岩体的含矿性和确定成岩成矿年龄方面有重要意义。长江岩体属于诸广山复式岩体的一部分,是粤北地区重要的产铀花岗岩体,本文利用电子探针对该岩体中的铀矿物进行研究。结果表明:长江岩体中的铀矿物多以充填或被黄铁矿包围的形式存在,或者分布于石英、黑云母、绿泥石等矿物中;铀矿物类型主要有晶质铀矿、沥青铀矿、铀石、铀钍石四种。晶质铀矿/沥青油矿的化学年龄值可分为三组:~155 Ma、~106 Ma和~74 Ma。第一组年龄代表岩体的形成时代,后两组年龄代表铀矿的多期次成矿作用年龄。铀矿物从成岩后到~106 Ma,成分没有发生明显变化,直到~74 Ma后才发生明显的U元素活化、迁移。因此,可以推测长江岩体地区主要的铀矿成矿期应发生在~74 Ma及之后。     

电子探针化学测年法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的应用现状

简要介绍近年发展起来的各种微区测年方法及其优缺点,重点介绍不同时期电子探针化学测年法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的发展状况及前人使用的分析测试条件,并展望了该方法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的应用前景及可能存在的问题。通过系统研究,认为该方法在铀矿物定年研究中将大有作为,尤其是在微小铀矿物（〈10μm）和多期次、多阶段铀矿体的微区定年研究中更能显示其优越性。     

赣中紫云山花岗岩晶质铀矿的电子探针U-Th-Pb化学定年

紫云山岩体是赣中地区与钨铀成矿关系极为密切的过铝质花岗岩体,但目前该岩体的成岩时代尚不明确.通过偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,首次开展了紫云山花岗岩中赋存晶质铀矿的精细矿物学研究.结果表明:晶质铀矿主要赋存于黑云母之中,少数被黄铁矿包裹,部分晶质铀矿被不同程度溶蚀和交代,表明晶质铀矿是本区花岗岩型铀矿的主要铀源矿物之一.利用电子探针U-Th-Pb化学定年法测得蕉坑单元 (J₃J)5颗晶质铀矿年龄为154.5~168.9 Ma,加权平均年龄为161.8±2.4 Ma (MSWD=0.26,n=26),庙前单元 (J₃M) 三颗晶质铀矿年龄为152.8~164.7 Ma,加权平均年龄为159.7±3.2 Ma (MSWD=0.2,n=15).获得的年龄与南岭地区主要含钨花岗岩的侵入时间高度一致,对应华南中生代大规模岩浆活动的第二阶段.晶质铀矿年龄与华南含钨花岗岩锆石U-Pb年龄非常一致,验证了过铝质富铀花岗岩中晶质铀矿电子探针定年方法的可行性.      

电子探针化学测年在攀枝花大田晶质铀矿中的应用及其意义

晶质铀矿和沥青铀矿是热液铀矿床的主要工业铀矿物,在研究热液铀矿床成因及成矿规律方面具有重要的意义。攀枝花大田地区是我国混合岩型热液铀矿分布区,已发现粗粒特富铀矿滚石(铀含量10%)及较富基岩矿石(铀含量为0.1%~2%),主要铀矿物为晶质铀矿,对两种晶质铀矿成分及形成时代的研究对该区混合岩型热液铀矿成矿规律研究具有重要的价值。本文通过对大田地区滚石中的晶质铀矿和基岩矿石中的晶质铀矿进行矿物学及电子探针分析,研究了晶质铀矿的成分及形成时代。结果表明:(1)大田地区滚石和基岩矿石中的晶质铀矿除铅之外化学成分较为相似,两类矿石晶质铀矿中UO_2含量为77.36%~84.04%,ThO_2含量为0.98%~5.59%,PbO含量为1.79%~8.8%,其中滚石晶质铀矿中的铅含量低于基岩晶质铀矿,钍含量高于基岩晶质铀矿;(2)电子探针化学定年结果表明,基岩矿石晶质铀矿的形成时代为774.9~785.5 Ma,滚石晶质铀矿的形成时代为783.7 Ma,与传统同位素测年结果(775~777.6 Ma)非常一致,一方面说明滚石晶质铀矿和基岩晶质铀矿为同一时代的产物,另一方面说明电子探针原位测年方法是可靠的;(3)在后期的热液蚀变中,晶质铀矿先后发生了硅化、碳酸盐化及赤铁矿化,蚀变发生的时间分别为730.6Ma、699.8 Ma和664.0 Ma。此结论对研究攀枝花大田地区热液铀矿成矿时代及成矿作用过程提供了依据。     

陕西华阳川铀-多金属矿床晶质铀矿电子探针U-Th-Pb化学定年及其地质意义

华阳川铀-多金属矿床位于小秦岭陆内造山带内,以铀铌铅为主,并伴生稀有、稀土元素矿化,含矿脉岩主要有伟晶岩和碳酸岩。文章利用电子探针U-Th-Pb化学定年技术对华阳川铀-多金属矿床中晶质铀矿开展了定年工作,并获得了2组U-Th-Pb年龄。第一组晶质铀矿加权平均年龄为(221.9±5.1)Ma(MSWD=0.36,n=18),该区印支期老牛山岩体及邻近的黄龙铺钼矿床、黄水庵钼矿床年龄均集中在220 Ma左右,说明晚三叠世是东秦岭地区一个重要的成岩成矿时代,华阳川铀-多金属矿床在220 Ma左右也发育一期铀-铌成矿作用。第二组晶质铀矿加权平均年龄为(137.1±2.0)Ma (MSWD=1.06,n=47),指示了华阳川铀-多金属矿床存在白垩纪的一期铀-铌活化-沉淀事件。测定的2组晶质铀矿化学年龄可能分别记录了该区自晚三叠世开始的后碰撞伸展环境和早白垩世的造山后伸展环境。     

光石沟晶质铀矿:一种潜在的铀矿物电子探针定量分析标准样品

电子探针定量分析是采用元素A在待测样品中的特征X射线强度与标准样品中元素A特征X射线强度相比较而进行的,要实现未知样品的元素定量分析必须要具有相应的标准样品,目前可用于铀元素分析的电子探针分析标准样品极少,且缺乏与天然矿物成分、结构近似的标准样品。国际和国内已经制定了电子探针标准物质研制的规范(GB/T 4930—2008/ISO14595:2003),按该规范规定的方法研究了产于陕西光石沟铀矿床的晶质铀矿,结果表明:这些晶质铀矿晶形发育好,颗粒大,具备良好的纯度、均匀性和稳定性。随机选择30个颗粒进行均匀性检测,UO₂和PbO在95%的置信区间的平均浓度不确定度分别为0.275%和0.060%,具备非常好的均匀性;该晶质铀矿在电子探针电子束长时间(如360s)轰击下和在自然条件下存放,均具有良好的稳定性;采用五家实验室化学分析定值方法确定了该晶质铀矿的化学成分,并计算了不确定度,主量元素UO₂为(86.80±0.36)%,PbO为(4.80±0.07)%,其他元素也给出了参考值。综合以上研究结果:产于光石沟铀矿床的晶质铀矿满足GB/T 4930—2008关于电子探针定量分析标准样品的各项判据,是一个潜在的适用于铀矿物化学成分电子探针定量分析使用的天然矿物标准样品。     

鄂尔多斯盆地北部HJQ砂岩型铀矿电子探针测定成矿时代的探讨

砂岩型铀矿成矿年龄一直是地学领域的难点,通过应用电子探针化学测年技术对HJQ砂岩型铀矿中的铀矿物进行年龄测定,认为在微小铀矿物(<10μm)和多成因、多阶段铀矿体的微区定年研究中更能显示其优越性;并且HJQ铀矿床的形成经历了一个长期和多阶段的过程,成矿时代与鄂尔多斯盆地中新生代北部演化具有良好耦合关系。     

电子探针Th-U-Pb微区测年方法及其在铀矿地质研究中的应用前景

电子探针Th-U-Pb微区测年方法是新近发展起来的一项测年技术.该技术以放射性核素的衰变理论为基础,在一定条件下通过电子探针测量矿物中的Th、U、Pb含量,经过数据处理,最终计算出矿物的年龄.由于该项技术具有省时、费用低、不破坏样品等优点,现已广泛地应用于独居石、锆石的年龄研究中.在晶质铀矿年龄研究中的应用仅有零星报道,但由于该技术的高空间分辨率,将对不同产出状态的微小晶质铀矿颗粒的定年研究大有裨益.     

八面体晶质铀矿的人工合成实验研究

介绍了人工合成八面体晶质铀矿的实验成果,并对合成的晶质铀矿样品进行了矿物学研究,获取了重要数据:合成的晶质铀矿样品最大颗粒为2.5mm×3.5mm,黑色到乌黑色,沥青光泽到半金属光泽,密度为8.87~9.12g/cm3,反射光下为灰白色。实验表明,有利于晶质铀矿生长的条件是:强还原场、温度450℃、压力120 MPa、强酸性(pH4)、稀溶液(铀含量小于23.8mg/mL)。     

国外电子探针铀-钍-铅定年方法及其在构造分析中的应用前景

对电子探针U-Th-Pb定年方法的基本原理、样品的制备和分析、年龄计算方法和误差分析进行了较系统的介绍,并对电子探针定年在构造分析中的应用前景作了展望.电子探针定年方法适用于经历了包括流体作用和重结晶作用变质事件的单一和复杂成因的独居石、锆石矿物,不仅是一个评价变质和变形时间的有效普查工具,而且它的原位性和高分辨能够用来制约构造变形和变质作用过程的绝对时间和速率,在构造分析中具有广阔的应用前景.     

应用电子探针技术研究%山东金青顶金矿床碲化物特征

对含碲金矿中碲化物物相组成和元素赋存特征开展系统的研究,有助于对此类金矿矿床成因的理解和找矿勘查工作。山东金青顶金矿床伴生的碲化物由于碲化物颗粒较小,不易被发现,以往的研究缺乏对碲化物元素分布的精细刻画。本文通过电子探针背散射图像、波谱分析、能谱分析结合面扫描技术对金青顶金矿床碲化物进行了分析,研究碲化物的种类、共生关系、化学成分以及元素分布特征等。结果表明:碲金银矿与碲银矿密切共生,常形成连生体,Au、Ag在连生体中不均匀分布,面扫描图局部可见碲金矿亮斑;Te总是优先和Ag结合,生成碲银矿,随着Ag的消耗碲金银矿开始出现,Ag被耗尽后Te与Au生成碲金矿,成矿后期热液中多余的金与碲金银矿或碲银矿反应生成非常规碲化物(如本文发现的Ag2.95Au1.83Te),当Te消耗完后生成自然金;金银矿物的生长顺序是碲银矿—碲金银矿—碲金矿—自然金。本研究为含碲金矿的综合利用提供了技术支持。     

粤北石角围花岗岩型铀矿床沥青铀矿LA-ICP-MS原位U-Pb定年研究

石角围花岗岩型铀矿床位于粤北下庄铀矿田东部,沥青铀矿是矿床的主要矿石矿物,也是厘定成矿年龄的理想对象。前人采用同位素稀释法(ID-TIMS)和电子探针U-Th-totalPb化学定年法获得的成矿年龄为38～138Ma,但前人年龄变化范围大,可靠性有待考究,难以有效约束矿床的成矿时代。本文利用LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石角围矿床矿石中沥青铀矿开展了原位U-Pb定年。研究表明:沥青铀矿的206Pb/238U年龄为52. 46～56. 89Ma,加权平均年龄为54. 68±0. 53Ma(MSWD=1. 19,n=18)。本次沥青铀矿原位U-Pb定年与前人相比更好地避免了矿物包裹体、后期次生变化、显微裂隙等因素的影响,获得的沥青铀矿原位U-Pb同位素年龄代表矿床的成矿年龄。本研究获得的石角围矿床成矿年龄(～55Ma)与华南花岗岩型铀矿床主成矿期(～50Ma)相一致,指示石角围矿床铀成矿作用与华南岩石圈局部伸展作用下的断裂构造活动密切相关。     

独居石电子探针定年及其在新疆东天山变质作用研究中的应用

以化学法独居石电子探针定年的原理以及前人改良过的年龄计算公式为基础,利用全微分和最大误差原理,确定了年龄误差计算新方法。并用Visual C语言在Windows平台下编制出了计算年龄和年龄误差的计算机程序。运用此程序对前人公开发表的分析资料和计算的年龄以及年龄误差数据进行了重新计算,验证了给出的误差公式的可靠性。同时,利用JXA—8100电子探针仪对新疆东天山变质沉积岩的两个样品(KM2127—5,DK2107—2)中的独居石进行了电子探针微区U—Th—Pb成分分析。结果表明,样品DK2107—2记录了两期变质作用,峰期年龄分别是341．0±3．9Ma和255．2±3．3Ma,其中最主要的变质峰期年龄为341．0±3．9Ma,该期的矿物组合为Ky+St+Bt+Pl+Q+／-Or;而255．2±3．3Ma和样品KM2127-5记录的变质峰期年龄262．3±4．4Ma为次要变质峰期年龄,该期矿物组合是Cord+Bt+Pl+Or+Q。分析结果与前人用^40Ar—^39Ar法得到的结果相吻合,表明独居石电子探针定年技术是一种可靠有效的测年方法。     

X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用

玄武岩的鉴定通常采用显微镜镜下判定,鉴定结果容易受到鉴定人员的专业水平和主观因素、切片方位的影响,光性特征有差异,再者颗粒细小的矿物还受到光学显微镜本身放大倍数的限制也很难准确鉴定。当前的鉴定方法已由传统的显微镜向现代分析仪器(X射线衍射仪、电子探针、X射线荧光光谱仪等)综合研究方向发展。本文采用X射线粉晶衍射(XRD)和显微镜镜下观测相结合的方法,对安徽女山玄武岩(未经蚀变)和团山玄武岩(经过蚀变)进行鉴定,并采用X射线荧光光谱仪(XRF)和电子探针对鉴定结果进行验证。结果表明:女山玄武岩用显微镜鉴定主要由基质(74%,斜长石44%+辉石30%)和斑晶(13%)组成,还含有少量金属矿物(8%)及较大颗粒石英捕掳晶(5%);其中,基质部分的斜长石经XRD分析可进一步确定为拉长石,辉石主要为普通辉石(单斜辉石),少量金属矿物为钛铁矿。团山玄武岩用显微镜鉴定主要由基质(75%,斜长石50%+辉石25%)和斑晶(9%)组成,还含有少量绿泥石充填的杏仁体;其中,基质部分的斜长石经XRD分析可进一步确定为微斜长石,蚀变矿物为蒙脱石而非薄片鉴定中的绿泥石。综合XRD和相关技术鉴定结果可确定,女山玄武岩主要矿物为拉长石、辉石、钛铁矿;团山玄武岩主要矿物为微斜长石、辉石、蒙脱石。研究显示,单独的显微鉴定技术在含蚀变矿物的玄武岩鉴定中会产生较大偏差,而结合XRD等多种分析测定技术可以快速鉴定出矿物种类,尤其对颗粒较小的矿物鉴定的准确度更高。     

应用偏光显微镜和电子探针技术研究安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床伴生元素金银铂钯铀的赋存状态

安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床富含多种稀有贵金属金银铂钯和铀,本文应用偏光显微镜与电子探针技术对该地区贵金属和铀矿物的含量、矿物种类、赋存状态及其嵌布特征进行研究,并利用电子探针Th-U-Pb定年技术推测铀矿物的形成时期。研究表明:金主要以银金矿独立矿物存在,成色均值约为638,与铜的硫化物密切依存,金矿物形成于成矿中晚期的中低温环境;银的独立矿物有银金矿、碲银矿、辉银矿,还与铜铋铅等以类质同象形式结合形成不同种类的矿物组合,且含量在74.15%~0.12%不等;铂钯矿物以含铂碲钯矿为主;铀以晶质铀矿独立矿物存在且与磁铁矿密切依存,晶质铀矿的形成年龄约为124±14 Ma,晚于岩体形成年龄(约139 Ma),早于黄铜矿和含金银铂钯等矿物,而与磁铁矿同在燕山中晚期形成。结合镜下观察,认为铜官山矽卡岩型铜铁矿床主要矿物生成顺序依次是:石榴子石-磁铁矿、晶质铀矿,含金银铂钯矿物,黄铜矿。本研究为贵金属选矿提供了线索,同时利用晶质铀矿的年龄数据界定了伴生贵金属的形成年代。     

X射线荧光光谱-电子探针在中酸性火山岩鉴定中的应用

中酸性火山岩多具斑状结构,基质可见微晶状结构、隐晶状结构、玻璃质结构等,由于基质矿物颗粒多细小,常用的偏光显微镜受放大倍数的限制,很难准确鉴定矿物种属及含量,这类岩石仅依靠偏光显微镜分类命名会存在误差。本文采用X射线荧光光谱(XRF)、电子探针(EMPA)和偏光显微镜下观察相结合的方法,对中酸性火山岩进行鉴定。结果表明:对于基质呈隐晶质、显微晶质的中酸性火山岩,基质特征相似,偏光显微镜下无法确定长石、石英的含量,因此无法对岩石准确命名;再通过XRF进行主量元素分析,并对分析结果进行标准矿物QAPF双三角图解分类、TAS图解分类及李氏火山岩定量分类,对比结果显示三种分类命名方法存在差异;通过电子探针对矿物进行校验显示,QAPF及李氏火山岩定量分类图解与显微镜下鉴定相符,TAS图解与其他分析结果存在一定偏差。因此,对于中酸性火山岩准确命名,应采用多种分析方法相结合的方式,避免测试单一引起的误差。     

粤东莲花山断裂带韧性剪切的温压条件及其对钨锡铜多金属成矿作用的约束

广东莲花山断裂带西南段分布有棉洋-双华（Ⅰ）、北山嶂-九龙嶂（Ⅱ）、五指嶂-锅子嶂（Ⅲ）、梅陇-鲘门-观音山（Ⅳ）4条韧性剪切带,呈巨型构造透镜体沿北东向展布。已有研究表明韧性剪切带与本区钨、锡、铜多金属成矿作用关系密切,控制着矿床的空间分布,是重要含矿、控矿构造。按照变质程度和矿物组成,区内韧性剪切带由核部至边部可以划分为石英透镜体→石榴子石（堇青石）糜棱岩→糜棱片岩→片岩→原岩等;通过对其中的石榴子石、黑云母等典型矿物进行电子探针分析（EPMA）,并利用石榴石-黑云母地质温压计估算了4条韧性剪切带形成的温压条件,它们分别为484~526℃/4.92~7.72kbar、458~469℃/2.17~2.67kbar、536~551℃/1.28~1.67kbar、512~516℃/4.38~4.87kbar,与区内变质岩野外地质变形、变质特征相吻合,且火山岩为主的地区变质压力明显高于花岗岩为主的地区。研究显示,变质条件对区内变质分带和多金属成矿作用有明显的控制,棉洋-双华和梅陇-鲘门-观音山韧性剪切带的压力条件相对较高,金属成矿以钨、锡多金属成矿为主;而北山嶂-九龙嶂和五指嶂-锅子嶂韧性剪切带的压力相对较低,金属成矿则以铜、铅、锌成矿为主。